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为应对环境污染、能源危机以及气候变暖等问题,可再生能源发电(renewable energy generation, REG)规模化接入将成为未来配电系统的主要特征。一方面,规模化的REG接入可满足本地负荷需求,对配电系统的可靠性与供电能力均有支撑作用。另一方面,配电系统的潮流分布将发生极大的改变,功率倒送与电压越限等问题出现的可能性也大为增加;而REG的功率具有强不确定性,进一步增加了配电系统分析和决策的难度。因此,有必要开展规模化REG接入下配电系统关键技术指标评估与提升方法的研究。本文主要工作如下:
1)为了更加全面地评估可靠性指标并支撑两级协调的供电能力分析,提出了考虑主变故障与REG接入的含变电站与中压网络的两级配电系统可靠性评估方法。基于馈线区提出了含主变配电系统的故障影响分析方法,在此基础上提出了基于准序贯蒙特卡洛模拟的可靠性评估流程。
2)针对已有研究未能计及用户多种可靠性需求造成供电能力评估结果裕度较大的问题,提出了考虑差异化可靠性约束与REG接入的两级配电系统供电能力及规划经济性分析方法。在供电能力评估模型中增加整体与差异化可靠性约束,实现REG接入条件下供电能力与可靠性的耦合关系分析。考虑配电系统供电能力与总成本,实现单位负荷供电成本分析。
3)针对含规模化REG配电系统的电压越限问题,提出了有功-无功电压控制与运行优化方法。通过理论推导分析了电压偏差的影响因素;综合考虑电容器组、REG逆变器与储能装置的调节作用,建立有功-无功协同电压控制数学模型;采用混合编码方案与基于分布熵的自适应粒子群算法实现求解。
4)面向REG所带来的强不确定性问题,提出了综合考虑源荷预测误差的主动配电系统灵活性评估方法。将方向矩阵扩展为时序方向矩阵,用于描述配电系统在时序运行过程中不确定空间的特定方向。基于时序方向矩阵实现不确定变量的描述,在此基础上建立主问题与子问题嵌套的主动配电系统灵活性评估数学模型,用于量化多重不确定变量扰动下配电系统的调节适应能力。
5)提出了考虑源荷概率特性的主动配电系统灵活性评估方法。基于概率性序列的概念分别进行REG与负荷的概率建模,进而构建具有概率特性的不确定域。在主问题目标函数中引入权值系数,用以反映概率特性对灵活性评估的影响。
1)为了更加全面地评估可靠性指标并支撑两级协调的供电能力分析,提出了考虑主变故障与REG接入的含变电站与中压网络的两级配电系统可靠性评估方法。基于馈线区提出了含主变配电系统的故障影响分析方法,在此基础上提出了基于准序贯蒙特卡洛模拟的可靠性评估流程。
2)针对已有研究未能计及用户多种可靠性需求造成供电能力评估结果裕度较大的问题,提出了考虑差异化可靠性约束与REG接入的两级配电系统供电能力及规划经济性分析方法。在供电能力评估模型中增加整体与差异化可靠性约束,实现REG接入条件下供电能力与可靠性的耦合关系分析。考虑配电系统供电能力与总成本,实现单位负荷供电成本分析。
3)针对含规模化REG配电系统的电压越限问题,提出了有功-无功电压控制与运行优化方法。通过理论推导分析了电压偏差的影响因素;综合考虑电容器组、REG逆变器与储能装置的调节作用,建立有功-无功协同电压控制数学模型;采用混合编码方案与基于分布熵的自适应粒子群算法实现求解。
4)面向REG所带来的强不确定性问题,提出了综合考虑源荷预测误差的主动配电系统灵活性评估方法。将方向矩阵扩展为时序方向矩阵,用于描述配电系统在时序运行过程中不确定空间的特定方向。基于时序方向矩阵实现不确定变量的描述,在此基础上建立主问题与子问题嵌套的主动配电系统灵活性评估数学模型,用于量化多重不确定变量扰动下配电系统的调节适应能力。
5)提出了考虑源荷概率特性的主动配电系统灵活性评估方法。基于概率性序列的概念分别进行REG与负荷的概率建模,进而构建具有概率特性的不确定域。在主问题目标函数中引入权值系数,用以反映概率特性对灵活性评估的影响。